ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КУРИТЕЛЬНОМ ИЗДЕЛИИ, СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И СПОСОБ ГАШЕНИЯ АКТИВНЫХ ФОРМ КИСЛОРОДА В ДЫМЕ, ОБРАЗУЕМОМ КУРИТЕЛЬНЫМ ИЗДЕЛИЕМ Российский патент 2024 года по МПК A24D3/06 

Уровень техники изобретения

Настоящее изобретение относится к фильтрующему элементу, подходящему для использования в курительном изделии, и к процессу его изготовления. Более конкретно настоящее изобретение относится к фильтрующему элементу, подходящему для использования в курительном изделии, и к процессу его изготовления, при этом фильтрующий элемент содержит пучок волокон, связанных биоразлагаемым материалом, в частности полигидроксиалканоатом (PHA).

Курительные изделия, такие как сигареты, обычно имеют по существу цилиндрическую структуру в форме стержня и включают в себя скрутку курительного материала, такого как измельченный табак, окруженный бумажной оберткой, таким образом образуя так называемый «курительный стержень». Обычно сигарета имеет цилиндрический фильтрующий элемент, выровненный встык с курительным стержнем. Обычно фильтрующий элемент содержит пучок ацетатцеллюлозных волокон, ограниченный бумажным материалом, и этот фильтрующий элемент прикрепляется к одному концу курительного стержня с использованием ограничивающего оберточного материала, известного как «ободковый материал». Обычные ацетатцеллюлозные волокна (которые изготавливаются в виде пучка, также известного как «жгут») связывают подходящим пластификатором, обычно глицерилтриацетатом (триацетином), который способен связывать штапельные волокна друг с другом для получения относительно прочной и жесткой конструкции, которая не размягчается и не разрушается во время курения.

Что касается экологической устойчивости, то доступная в настоящее время технология фильтров для формирования фильтрующих элементов имеет несколько недостатков. Например, традиционные фильтрующие элементы, содержащие ацетатцеллюлозные волокна, связанные триацетином, требуют неприемлемо длительного времени для фактического биоразложения (обычно порядка двух-десяти лет). Были разработаны некоторые фильтрующие элементы для сигарет, которые содержат материалы, которые могут способствовать биоразложению фильтрующих элементов после использования. Например, были отмечены определенные добавки, которые могут быть добавлены к фильтрующим материалам для повышения способности к разложению (см., например, US 5,913,311, US 5,947,126, US 5,970,988 и US 6,571,802).

В US 2017/0354179 раскрыты курительные изделия, включающие фильтрующие элементы, образованные из двух или более волокнистых материалов с разными физическими свойствами. Первое множество ацетатцеллюлозных штапельных волокон и второе множество разлагаемых полимерных штапельных волокон смешивают с получением смеси волокон, при этом штапельные волокна в смеси волокон имеют произвольную ориентацию. Разлагаемые полимерные штапельные волокна могут быть обработаны для повышения гидрофобности. Затем штапельные волокна в смеси волокон могут быть связаны с образованием волокнистого пучка, который может быть вставлен в фильтрующий элемент. Примеры биоразлагаемых материалов для разлагаемых штапельных волокон включают алифатические полиэфиры, ацетат целлюлозы с внедренными частицами крахмала, целлюлозу, покрытую ацетильными группами, поливиниловый спирт, крахмал, полибутиленсукцинат, белки, полисахариды (например, целлюлозу и/или альгинат кальция) и сополимеры и их смеси. Типичные алифатические полиэфиры имеют структуру -[C(O)-R-O]n-, где n представляет собой целое число, представляющее количество мономерных звеньев в полимерной цепи, а R представляет собой алифатический углеводород, предпочтительно C₁-C₁₀ алкилен, более предпочтительно C₁-C₆ алкилен с прямой или разветвленной цепью. Примеры алифатических полиэфиров включают полигликолевую кислоту (PGA), полимолочную кислоту (PLA) (например, поли(L-молочную кислоту) или поли(DL-молочную кислоту)), полигидроксиалканоаты (PHA), такие как полигидроксипропионат, полигидроксивалерат, полигидроксибутират, полигидроксигексаноат и полигидроксиоктаноат, поликапролактон (PCL), полибутилен сукцинат, полибутилен сукцинат адипат и их сополимеры (например, полигидроксибутират-со-гидроксивалерат (PHBV)).

Другая проблема, с которой в течение долгого времени сталкиваются производители сигарет, заключается в обеспечении фильтрующих элементов, которые более эффективно поглощают токсичные компоненты сигаретного дыма, чтобы снизить хорошо известные риски для здоровья человека, вызываемые несколькими побочными продуктами, которые образуются при сгорании табака и бумаги, такие как полициклические ароматические углеводороды (PAH), тяжелые металлы, активные формы кислорода (ROS) и многие другие.

Например, в US 2012/0160255 раскрыт сигаретный фильтр с полученным электроформованием волокнистым матом для удаления токсичных соединений из сигаретного дыма, который содержит биологическую макромолекулу, множество добавок, растворитель и приемлемый полимерный носитель. Биологическая макромолекула содержит полинуклеарные комплексы с ионами полиметаллов и их комбинацию. Полинуклеарные комплексы представляют собой полипорфириновые кольца, а ионы полиметаллов включают ионы двухвалентного железа, ионы меди, ионы марганца и ионы цинка. Биологическую макромолекулу выбирают из группы, состоящей из модифицированного полигемоглобина и/или хлорофилла.

US 9,032,970 раскрывает сигаретный фильтр для уменьшения количества Po²¹⁰, полициклических ароматических углеводородов (PAH), элементов тяжелых металлов и свободных радикалов в сигаретном дыме, при этом фильтр содержит, помимо обычных компонентов известных сигаретных фильтров, AlOOH⋅H₂O, и/или Al₂O₃, и/или силикоалюминат и кожную массу и косточку винограда, и опционально, астаксантин и/или клюкву в качестве дополнительных антиоксидантов.

Сущность изобретения

Заявитель столкнулся с задачей улучшения биоразлагаемости фильтрующих элементов, используемых в курительных изделиях, особенно сигаретах, за счет использования биоразлагаемых материалов, которые не требуют модификации производственного процесса неприемлемым для промышленного производства способом и гарантируют адекватные свойства с точки зрения механической стойкости во время производства фильтрующих элементов на установках, работающих на высоких скоростях, стойкости к нагреванию во время курения, при этом обеспечивая желаемый вкус и фильтрующие свойства, присущие обычным сигаретным фильтрам.

Заявитель обнаружил, что вышеуказанная техническая задача и другие, которые лучше проиллюстрированы в данном документе ниже, могут быть решены путем использования в качестве связующего агента для ацетатцеллюлозных волокон, вместо триацетина или других связующих агентов, полигидроксиалканоата (PHA), который представляет собой высокобиоразлагаемый полимер, который способен связывать ацетатцеллюлозные волокна при нанесении на поверхность волокон, вызывая образование случайных точек соединения для сохранения пространства между волокнами, подходящего для правильного перепада давления во время курения и для придания подходящей твердости фильтрующему элементу. Более того, поскольку PHA имеет относительно высокую температуру плавления и по существу нерастворим в воде, он не размягчается и не плавится, когда подвергается воздействию теплого и влажного дыма, образующегося во время курения сигареты, чтобы предотвратить размягчение или разрушение фильтрующего элемента во время курения.

Более того, заявитель обнаружил, что присутствие PHA на поверхности ацетатцеллюлозных волокон, образующих фильтрующий элемент, вызывает заметное уменьшение токсичных веществ в сигаретном дыме, особенно что касается активных форм кислорода (ROS). Следовательно, фильтрующий элемент согласно настоящему изобретению, помимо того, что он является более биоразлагаемым по сравнению с традиционными фильтрующими элементами, особенно эффективен в снижении рисков для здоровья курильщиков за счет гашения ROS, которые присутствуют в сигаретном дыме.

Хорошо известно, что ROS токсичны для клеток, вызывая окислительный стресс. Более ста заболеваний связаны с ROS, таких как диабет, воспалительные повреждения, вызванные иммунизацией, аутоиммунные системные заболевания, организационные травмы в результате потери крови и рак.

Следовательно, согласно первому аспекту настоящее изобретение относится к фильтрующему элементу, подходящему для использования в курительном изделии, который содержит ацетатцеллюлозные волокна, связанные вместе с помощью полигидроксиалканоата (PHA), окружающего ацетатцеллюлозные волокна.

Согласно второму аспекту настоящее изобретение относится к процессу изготовления фильтрующего элемента, подходящего для использования в курительном изделии, который содержит:

- Заливку пучка ацетатцеллюлозных волокон водной суспензией PHA для получения мокрого пучка ацетатцеллюлозных волокон, покрытого суспензией PHA;

- Придание мокрому пучку формы сплошного удлиненного элемента;

- Нагрев сплошного удлиненного элемента до температуры от 140°C до 180°C в течение времени, достаточного для плавления PHA и испарения воды;

- Охлаждение нагретого сплошного удлиненного элемента для получения кристаллизации PHA;

- Разрезание полученного таким образом сплошного удлиненного элемента на сегменты предопределенной длины.

Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к способу гашения активных форм кислорода (ROS) в дыме, образуемом курительным изделием, при этом способ включает снабжение курительного изделия определенным выше фильтрующим элементом.

Согласно другому аспекту, настоящее изобретение относится к использованию определенного выше фильтрующего элемента, вставленного в курительное изделие, для гашения активных форм кислорода (ROS) в дыме, образуемом курительным изделием.

Для целей настоящего описания и последующей формулы изобретения, за исключением случаев, когда указано иное, все числа, выражающие количества, объемы, проценты и т.д., следует понимать как модифицируемые во всех случаях термином "примерно". Более того, все диапазоны включают любую комбинацию раскрытых максимальных и минимальных значений и включают в себя любые промежуточные диапазоны, которые могут быть или могут не быть конкретно перечислены в настоящем документе.

Что касается курительного изделия, в соответствии с настоящим изобретением данный термин включает не только обычные сигареты, которые выкуривают путем сжигания при высоких температурах, но также и недавно появившиеся на рынке курительные системы, традиционно известные как системы «нагреваемого без горения табака», в которых табачный стержень не сгорает, а только нагревается для образования аэрозоля, который содержит никотин и другие химические вещества (например, набор IQOS™ от Philip Morris). В таких системах используется своего рода сигарета небольших размеров, включающая табачный стержень, которые имеют различные фильтрующие средства, включающие также фильтрующие элементы, обычно изготавливаемые из фильтров из ацетата целлюлозы, связанного триацетином. В то время как в обычных сигаретах фильтрующий элемент обычно имеет длину около 2,3 см, в «сигаретах», которые подлежат использованию для систем «нагреваемого без горения табака», фильтрующие элементы обычно имеют длину около 0,5 см.

Что касается ацетатцеллюлозных волокон, которые можно использовать в фильтрующем элементе согласно настоящему изобретению, они хорошо известны в области производства сигарет. Как правило, они имеют форму сплошной нити, обычно имеющей диаметр, выраженный в денье на нить (dpf), от 1 до 15, более предпочтительно от 5 до 10. Денье на нить (dpf) является мерой массы на единицу длины отдельных нитей волокон, в частности в граммах/9000 метров. Форма поперечных сечений отдельных нитей может меняться и может быть, например, прямоугольной, круглой, продолговатой или многолопастной формой.

Пучок ацетатцеллюлозных волокон как правило имеет общий денье в диапазоне от 20000 денье до 80000 денье, предпочтительно от 30000 денье до 60000 денье.

Предпочтительно, PHA согласно настоящему изобретению представляет собой полимер, содержащий повторяющиеся звенья по формуле (I):

-O-CHR₁-(CH₂)_n-CO- (I)

где: R₁ выбран из: C₁-C₁₂ алкилов, C₄-C₁₆ циклоалкилов, C₂-C₁₂ алкенилов, опционально замещенных по меньшей мере одной группой, выбранной из: галогена (F, Cl, Br), -CN, - OH, -OOH, -OR, -COOR (R=C₁-C₄ алкил, бензил);

n равно нулю или целому числу от 1 до 6, предпочтительно 1 или 2.

Предпочтительно, R₁ является метилом или этилом, а n равняется 1 или 2.

PHA могут быть гомополимерами, сополимерами или терполимерами. В случае сополимеров или терполимеров они могут состоять из различных повторяющихся звеньев по формуле (I), или по меньшей мере одного повторяющегося звена по формуле (I) в комбинации с по меньшей мере с одним повторяющимся звеном, полученным из сомономеров, которые способны сополимеризоваться с гидроксиалканоатами, такими как лактоны или лактамы. В последнем случае повторяющиеся звенья по формуле (I) присутствуют в количестве, равном по меньшей мере 10% в молях по отношению к общему количеству в молях повторяющихся звеньев.

Особенно предпочтительными повторяющимися звеньями по формуле (I) являются звенья, получаемые из: 3-гидроксибутирата, 3-гидроксивалерата, 3-гидроксигексаноата, 3-гидроксиоктаноата, 3-гидроксиундек-10-еноата, 4-гидроксивалерата.

Особенно предпочтительными PHA являются: полигидроксибутират (PHB), поли-3-гидроксивалерат (PHV), поли-3-гидроксигексаноат (PHH), поли-3-гидроксиоктаноат (PHO), поли(3-гидроксибутират-со-3-гидроксивалерат) (PHBV), поли(3-гидроксибутират-со-3-гидроксигексаноат) (PHBH), поли(3-гидроксибутират-со-4-гидроксибутират), поли(3-гидроксиоктаноат-со-3-гидроксиундецен-10-еноат) (PHOU), поли(3-гидроксибутират-со-3-гидроксивалерат-4-гидроксивалерат) (PHBVV), сополимер полигидроксибутирата-гидроксивалерата или их смеси.

Согласно целям настоящего изобретения, особенно предпочтительными PHA являются полигидроксибутират (PHB) и поли(3-гидроксибутират-со-3-гидроксивалерат) (PHBV).

Предпочтительно, PHA имеет средневесовую молекулярную массу (M_w) в диапазоне от 10000 до 1000000 Да.

Что касается производства PHA, оно предпочтительно реализуется микробной ферментацией органического субстрата (например, карбогидратов или других ферментируемых субстратов, таких как глицерин) с помощью штамма микроорганизмов, способного продуцировать PHA, с последующим извлечением PHA из клеточной массы. Для получения дополнительной информации см., например, публикации патентных заявок WO 99/23146, WO 2011/045625 и WO 2015/015315. Субстраты, подходящие для производства PHA путем ферментации, могут быть получены, в частности, при переработке овощей, например из соков, патоки, мякоти, получаемых при переработке сахарной свеклы, сахарного тростника. Эти субстраты обычно содержат, в дополнение к сахарозе и другим карбогидратам, органические факторы роста, азот, фосфор и/или другие минералы, полезные в качестве питательных веществ для роста клеток. Альтернативой является глицерин, недорогой источник органического углерода, являющийся побочным продуктом производства биодизельного топлива, который необязательно может использоваться в смеси с левулиновой кислотой (см., например, US8956835 B2).

Что касается способа изготовления фильтрующего элемента согласно настоящему изобретению, он может быть выполнен с помощью оборудования, которое обычно используется для производства сигарет, при котором ацетатцеллюлозные волокна связывают триацетином. Первоначально пучок ацетатцеллюлозных волокон заливают водной суспензией PHA. Использование водной суспензии PHA является выгодным, поскольку избегается использование органических растворителей для PHA, таких как хлорированные органические растворители (обычно хлороформ), которые вредны для окружающей среды и могут быть слишком агрессивными для ацетатцеллюлозных волокон.

Заливка пучка может быть выполнена согласно известным методикам, например, путем распыления на пучок суспензии PHA или путем погружения пучка в суспензию PHA. Для достижения имеющей регулярную структуру связи ацетатцеллюлозных волокон с помощью PHA важно заливать пучок суспензией PHA тщательно и равномерно. Концентрация PHA в суспензии предпочтительно составляет от 1% до 20% масса/объем, более предпочтительно от 5% до 15% масса/объем.

Затем мокрому пучку придают форму сплошного удлиненного элемента, обычно по существу цилиндрической формы. Формование может выполняться с помощью обычного оборудования, хорошо известного производителям сигарет.

Затем сплошной удлиненный элемент нагревают до температуры от 140°C до 180°C в течение времени, достаточного для плавления PHA и испарения воды, которая имеется в суспензии PHA. Эта стадия позволяет покрывать ацетатцеллюлозные волокна с помощью PHA, чтобы обеспечить прочную связь между волокнами, когда PHA возвращается в кристаллическое состояние.

Поэтому нагретый сплошной удлиненный элемент охлаждают для получения кристаллизации PHA. Полученный таким образом удлиненный элемент образован ацетатцеллюлозными волокнами, связанными посредством PHA, и имеет относительно прочную и жесткую структуру, которая подходит для изготовления фильтрующих элементов, которые подлежат использованию в промышленном процессе производства сигарет. Нарезка конечного удлиненного элемента может быть выполнена согласно методикам, хорошо известным в области производства сигарет.

Количество PHA, имеющегося в конечном удлиненном элементе, выбирается таким образом, чтобы придать фильтрующему элементу желаемую твердость и сохранить пространство между волокнами, подходящее для правильного перепада давления во время курения. Предпочтительно, количество PHA в фильтрующем элементе составляет от 5 до 30% по массе, предпочтительно от 10 до 20% по массе, по отношению к общей массе фильтрующего элемента.

Для дополнительной иллюстрации изобретения приведены следующие примеры.

ПРИМЕРЫ

Изготовление фильтрующего элемента

Водную суспензию поли(3-гидроксибутират-со-3-гидроксивалерата (PHBV) (Mw: 700 КДа) в концентрации 10% масса/объем распыляли на пучок ацетатцеллюлозных волокон с помощью распылителя.

Для изготовления образцов фильтрующего элемента, который будет использоваться для последующих испытаний, мокрый пучок ацетатцеллюлозных волокон, залитых суспензией PHBV, был вставлен в трубку из PTFE (политетрафторэтилена), имеющую длину 20 см и диаметр 0,8 см. В стенке трубки имелись проходные отверстия диаметром 0,26 мм, способствующие испарению воды при последующем нагреве.

Трубку, содержащую мокрый пучок ацетатцеллюлозных волокон, нагревали при 170°C в печи в течение 15 минут, времени, достаточного для плавления PHBV, но не для разрушения ацетата целлюлозы.

После этого трубку извлекали из печи и охлаждали при комнатной температуре, чтобы добиться рекристаллизации PHBV и обеспечить связывание ацетатцеллюлозных волокон друг с другом.

Затем фильтрующие стержни были нарезаны с разной длиной (2,3 см и 0,5 см), и количество PHBV, измеренное в конечных фильтрах, составило 10% по массе по отношению к общей массе фильтра.

Фильтры, характеризующиеся длиной 2,3 см и диаметром 0,8 см, имели среднюю массу 0,160 г, с другой стороны, фильтры, характеризующиеся длиной 0,5 см и диаметром 0,8 см, имели среднюю массу 0,045 г.

Определение ROS

(a) Система отбора проб

Машина для курения одиночных сигарет с компьютерным управлением (SCSM, CH Technologies) использовалась для создания основного потока дыма в стандартных условиях курения (сигареты горят в течение 8-9 минут с 2-секундной затяжкой объемом 35 мл каждую минуту) согласно протоколу Федеральной торговой комиссии (FTC). Три импинджера заполняли 20 мл раствора 2',7'-дихлорфлуоресцин-пероксидазы хрена (DCFH-HRP) и использовали для сбора газофазных ROS для основного потока дыма. Экспериментальная система схематично показана на Фиг. 1. Сигареты Marlboro (красные) (без фильтра) использовались для сбора ROS из основного потока дыма.

На Фиг. 1 SCSM (1) подключена к трем импинджерам (2), содержащим раствор DCFH-HRP, который принимает дым, производимый сигаретой (3), подключенной к первому импинджеру посредством держателя (4) фильтра. Выпускаемый дым выходит из SCSM через патрубок (5). SCSM подключена к ноутбуку (6) для регистрации и обработки данных.

(b) Подготовка и анализ проб

Подготовка флуоресцентных зондов и стандартов для ROS в сигаретном дыме

Флуоресцентным зондом, используемым для определения ROS в этом исследовании, был DCFH. 1-миллимолярный исходный раствор готовили растворением 2',7'-дихлорфлуоресцина диацетата (DCFH-DA; Calbiochem, США) в этиловом спирте (с чистотой, соответствующей ACS, Pharmo, США). 10 мл раствора смешивали с 40 мл 0,01 М гидроксида натрия (NaOH) и оставляли в темноте при комнатной температуре на 30 мин для гидролиза. Затем к раствору добавляли 200 мл фосфатного буфера, полученного смешиванием двухосновного фосфата натрия (Na₂HPO₄, Sigma Aldrich, Миссури, США) с безводным дигидрофосфатом натрия (NaH₂PO₄, Fluka, Германия) до достижения pH 7,2. В качестве катализатора использовали пероксидазу хрена (HRP, Sigma Aldrich, США) с концентрацией 0,5 ед/мл. Конечная концентрация DCFH в этом рабочем растворе составляла 5 μМ.

Эквивалентную концентрацию H₂O₂ использовали для выражения концентраций ROS путем преобразования интенсивности флуоресценции с использованием стандартной калибровочной кривой H₂O₂. Четыре стандарта H₂O₂ с концентрациями 1,0, 2,0, 3,0 и 4,0 × 10^-7 нмоль готовили путем смешивания 0,1 мл перекиси водорода (с чистотой, соответствующей ACS, Sigma Aldrich, США) с 3 мл рабочего раствора DCFH-HRP. Стандартные пустые пробы получали путем смешивания 0,1 мл деионизированной Milli-Q воды (удельное сопротивление > 18,2 МΩ) с зондом. Стандарты помещали в кюветы и инкубировали при 37°C на водяной бане. Образование 2,7-дихлорфлуоресцина контролировали путем измерения флуоресценции (длина волны возбуждения: 504 нм; длина волны излучения: 524 нм) с использованием спектрофотометра Shimadzu (модель: RF-5301 PC, Япония).

(c) Анализ активных кислородных форм (ROS)

После отбора проб 3 мл раствора реактива извлекали из каждого импинджера (каждый содержит 20 мл), помещали в кювету и инкубировали в течение 15 минут при 37°C на водяной бане. Как правило, интенсивности флуоресценции растворов в импинджерах находились в диапазоне стандартов. После использования объема раствора для получения количества ROS в каждом импинджере содержимое всех трех импинджеров было объединено. Брали аликвоту раствора и измеряли интенсивность флуоресценции. Отбираемые пустые пробы получали путем задействования курительной системы без сжигания какой-либо сигареты и анализировали аналогичным образом. Значения отбираемых пустых проб вычитали из результатов проб.

Количество ROS было измерено также в дыме, производимом коммерческими сигаретами, как указано в Таблице 1.

Более подробную информацию об анализе ROS можно найти в: Jiayuan Zhao & Philip K. Hopke, "Concentration of Reactive Oxygen Species (ROS) in Mainstream and Sidestream Cigarette Smoke", Aerosol Science and Technology, 46:191-197, 2012;

Mohammad Arifur Rahman & Philip K. Hopke, "Assessment of Methods for the Measurement of Wood Fuel Compositions", Energy Fuels 2017, 31, 5, 5215-5221.

Определение перепада давления и твердости

Образцы фильтрующих элементов согласно настоящему изобретению (фильтры bio-on) были испытаны для измерения перепада давления, вызываемого фильтром, и жесткости фильтра. Такие же измерения были сделаны для коммерческих сигарет. Перепад давления измеряли с помощью элемента ламинарного течения (Dwyer Instrument Inc., США). Твердость измеряли с помощью твердомера, ASTM D2240 тип A, ISO 868.

Результаты приведены в Таблице 1.

Таблица 1

Пробы Средняя ROS *
(нмоль/сигарета) Стандартное отклонение Падение давления
(Паскаль) Твердость
(фунт/дюйм²) Без фильтра 120,0 2,5 -- -- Коммерческий фильтр Marlboro 40,0 3,0 200,0 451 Коммерческий фильтр Camel 37,0 0,9 174,2 475 Коммерческий фильтр Newport 36,0 0,7 211,5 396 Фильтр bio-on - 2,7 см 19,9 1,9 81,1 252 Фильтр bio-on - 2,3 см 21,2 2,1 85,1 251 Коммерческая HEET Marlboro 0,5 см (электронная сигарета) 36,7 5,0 42 499 Фильтр bio-on - 0,5 см 11,7 3,9 20 240

* Предел обнаружения: 1,5 нмоль

Не будучи связанным какой-либо теорией, считается, что положительное влияние на гашение ROS за счет присутствия PHA в фильтрующем элементе главным образом обусловлено структурой мономерного звена -O-CHR₁-(CH₂)_n-CO-. Водород, связанный с тройным атомом углерода -CHR₁-, особенно реакционноспособен с образованием водородного радикала, который гасит ROS, инактивируя ее посредством радикальной реакции.

Группа изобретений относится к аэрозольгенерирующим изделиям. Фильтрующий элемент для использования в курительном изделии содержит ацетатцеллюлозные волокна, связанные вместе с помощью кристаллизованного полигидроксиалаканоата (РНА), окружающего ацетатцеллюлозные волокна и покрывающего поверхность ацетатцеллюлозных волокон. Предотвращается размягчение фиьтрующего элемента, повышается его биоразлагаемость, уменьшается содержание токсических веществ в сигаретном дыме, в частности активных форм кислорода. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 3 пр.

1. Фильтрующий элемент для использования в курительном изделии, содержащий

ацетатцеллюлозные волокна, связанные вместе с помощью кристаллизованного полигидроксиалаканоата (РНА), окружающего ацетатцеллюлозные волокна и покрывающего поверхность ацетатцеллюлозных волокон.

2. Фильтрующий элемент по п. 1, в котором PHA представляет собой полимер, содержащий повторяющиеся звенья формулы (I):

-O-CHR₁-(CH₂)_n-CO- (I)

где

R₁ выбран из: C₁-C₁₂ алкилов, C₄-C₁₆ циклоалкилов, C₂-C₁₂ алкенилов, опционально замещенных по меньшей мере одной группой, выбранной из: галогена (F, Cl, Br), -CN, - OH, -OOH, -OR, -COOR (R=C₁-C₄ алкил, бензил);

n равно нулю или целому числу от 1 до 6, предпочтительно 1 или 2.

3. Фильтрующий элемент по п. 2, в котором PHA выбран из полигидроксибутирата (PHB) и поли(3-гидроксибутират-со-3-гидроксивалерата) (PHBV).

4. Фильтрующий элемент по п. 1, в котором PHA имеет средневесовую молекулярную массу (M_w) в диапазоне от 10000 до 1000000 Да.

5. Фильтрующий элемент по п. 1, в котором PHA присутствует в количестве от 5 до 30% по массе, предпочтительно от 10 до 20% по массе, по отношению к общей массе фильтрующего элемента.

6. Фильтрующий элемент по п. 1, в котором ацетатцеллюлозные волокна имеют диаметр, выраженный в денье на нить (dpf), от 1 до 15, более предпочтительно от 5 до 10.

7. Способ изготовления фильтрующего элемента, подходящего для использования в курительном изделии по п. 1, который содержит:

заливку пучка ацетатцеллюлозных волокон водной суспензией PHA для получения мокрого пучка ацетатцеллюлозных волокон, покрытого суспензией PHA;

придание мокрому пучку формы сплошного удлиненного элемента;

нагрев сплошного удлиненного элемента до температуры от 140°C до 180°C в течение времени, достаточного для плавления PHA и испарения воды;

охлаждение нагретого сплошного удлиненного элемента для получения кристаллизации PHA;

разрезание полученного таким образом сплошного удлиненного элемента на сегменты предопределенной длины.

8. Способ по п. 7, в котором пучок ацетатцеллюлозных волокон имеет линейную плотность в диапазоне от 20000 денье до 80000 денье, предпочтительно от 30000 денье до 60000 денье.

9. Применение фильтрующего элемента по любому одному из пп. 1-6, вставленного в курительное изделие, для гашения активных форм кислорода (ROS) в дыме, образуемом таким курительным изделием.